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第10章传输线的波过程 10 1波阻抗 a 单根无损导线首端合闸 b 等效电路 单根无损导线的波过程 在某一时刻电磁波到达x后 可以得到同一方向电压与电流的比值 称为线路的波阻抗 对于架空线路 单位长度的电容和电容为 一般单根架空导线波阻抗为500 由于分裂导线半径较大 所以波阻抗大于为500 对于电缆线 波阻抗一般在几欧姆到几十欧姆 由于实际导线不可能无穷长 导线中不仅仅有前行的电压波 电流波 还有反射回来的反行的电压波和电流波 因此线路上任意一点的电压与电流均为前行的电压波 电流波与反行的电压波和电流波叠加的结果 波阻抗与集中电阻的区别 1 波阻抗表示同一方向电压波与电流波的比值 能量以电能 磁 能存储在周围介质里 不被消耗掉 2 总的电压与总的电流比值不等于波阻抗 3 波阻抗只与单位长度的电感 电容有关而与总的长度无关 4 为了区别不同方向的流动波 波阻抗前有正 负号 10 2波的折射 反射与衰减 变形 10 2 1末端开路时的折射 反射 电压反射波与入射波叠加 使末端电压上升一倍 电流为零 即波到达开路的末端时 全部磁场能量变为电场能量 10 2 2末端短路时的折射 反射 电压的反射波与入射波符号相反 数值相等 故末端电压为零 电流上升一倍 即全部电场能量转变为磁场能量 使电流上升一倍 波的衰减与变形 波的衰减与变形的原因 1 导线电阻与线路对地电导 10 2 3末端接集中负载的折射 反射 Z1 Z2的两导线相连 a Z1 Z2 u1f u2f Z1 Z2时 没有行波的反射现象 波形不发生任何变化 当R Z1时 与Z2 Z1一样 称之为匹配 不同的是入射的电磁波能量全部被R吸收 并转变为热能 10 2 4波的衰减与变形 波的衰减与变形的原因 1 导线电阻与线路对地电导 2 大地电阻与地中电流等值深度的影响 3 冲击电晕的影响 10 3通过并联电容与串联电感的波过程 10 3 1彼德逊法则 计算折射波的等值电路 10 3 2通过并联电容的波过程 A点电压的最大陡度为 10 3 3通过串联电感的波过程 A点电压的最大陡度为 例8 1某一变电所的母线上有n条出线 其波阻抗均为Z 如沿一条出线有幅值为U0的直角波袭来 求各出线电压幅值及电压折射系数 解 应用彼德逊等值电路 可求出各出线电压幅值为 例8 2有一幅值E 100kV的直角波沿波阻抗Z1 50 的电缆线路侵入波阻抗为Z2 800 的发电机绕组 绕组每匝长度为3m 匝间绝缘耐压为600V 绕组中波的传播速
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